MEMS结构制造技术

公开了一种MEMS结构。所述MEMS结构包括：衬底，所述衬底设有贯穿其相对两个表面的通孔；结构层，所述结构层位于所述衬底上，所述结构层为至少一层，所述结构层中的每层包括与所述通孔对应的中间部分和环绕所述中间部分的周边部分，其中，所述结构层中的至少部分层设有贯穿所述周边部分向外界延伸的通道。当较强的气流进入该MEMS结构时，结构层周边部分的通道可以泄放其中至少部分气流，使得结构层受到冲击变小，避免损坏，提高MEMS结构的寿命和稳定性。

MEMS structure

A MEMS structure is disclosed. The MEMS architecture includes: a substrate, the substrate is provided through the relative two hole surface; the structure layer is arranged on the substrate of the structure layer, the structure layer is at least one layer, the middle part of each layer includes a through hole of the structure layer in and around in part, around the middle part of which, the structure layer in at least part of the layer is arranged through the peripheral portion of the channel extends to the outside world. When the strong airflow into the MEMS structure, the structure layer of the peripheral portion of the channel can discharge at least part of the air flow, the structure layer by the impact of small, avoid damage, improve the life and stability of MEMS structure.

【技术实现步骤摘要】
MEMS结构
本技术涉及微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystem，MEMS)邻域，更具体地，涉及一种MEMS结构。
技术介绍
MEMS器件是在微电子技术基础上发展起来的采用微加工工艺制作的电子机械器件，已经广泛地用作传感器和执行器。例如，MEMS器件可以是硅电容麦克风。硅电容麦克风通常包括衬底、背极板和振膜层，其中振膜层是硅电容麦克风的核心部件，该振膜层灵敏地响应声压信号并将之转化为电信号。另外随着硅电容麦克风向更便捷的方向发展，硅电容麦克风还包括一种无背极板的硅电容麦克风，此类硅电容麦克风不设有背极板，仅具有振膜层，通常利用振膜层与衬底之间的电容信号来反应声学信号。因此不论哪种硅电容麦克风，都需要在衬底上形成至少一层结构层作为振膜层来发挥其作用。与硅电容麦克风类似，基于电容特性的MEMS传感器以及大部分的MEMS执行器均包括至少一层结构层来发挥其作用。在典型的结构中，MEMS结构的衬底设有贯穿其相对两个表面的通孔，结构层包括与通孔对应的中间部分和环绕该中间部分的周边部分。以硅电容麦克风的振膜层为例，其中振膜层的中间部分与通孔对应从而悬空，因此振膜层的中间部分可自由振动，此区域也即硅电容麦克风的有效区域。而振膜层的周边部分可将可动的中间部分与相对固定的衬底相互连接，行业内将该周边部分称为锚区，该锚区与衬底间的连接可以是直接的，也可以是间接的。在上述现有的MEMS结构中，当结构层受到来自外界较强的气流冲击时，气流在MEMS结构内很难及时排出，可能会使结构层损坏。因此，期望进一步改进现有MEMS结构，以提高其稳定性。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种MEMS结构，其中，利用结构层周边部分的通道泄放较强的气流，保护结构层，提高MEMS结构的可靠性。根据本技术的一方面，提供一种MEMS结构，包括：衬底，所述衬底设有贯穿其相对两个表面的通孔；结构层，所述结构层位于所述衬底上，所述结构层为至少一层，所述结构层中的每层包括与所述通孔对应的中间部分和环绕所述中间部分的周边部分，其中，所述结构层中的至少部分层设有贯穿所述周边部分向外界延伸的通道。优选地，所述通道从所述结构层的中心向四周辐射分布。优选地，所述结构层在所述通道处设有凸起。优选地，所述结构层中的至少两层设有所述通道。优选地，所述通道在不同的所述结构层上的位置相互错开。优选地，所述MEMS结构为MEMS麦克风，所述通孔为所述MEMS麦克风的声腔，所述结构层包括：振膜层，声信号通过所述声腔到达所述振膜层。优选地，所述振膜层的所述周边部分与所述衬底直接接触，所述振膜层设有所述通道，所述通道的长度大于所述振膜层的所述周边部分的宽度。优选地，所述结构层还包括：第一支撑层，所述第一支撑层位于所述振膜层与所述衬底间，所述第一支撑层的所述中间部分为空，所述振膜层和/或所述第一支撑层设有所述通道。优选地，所述振膜层设有所述通道，所述通道的长度大于所述振膜层的所述周边部分的宽度。优选地，所述结构层还包括：背极板以及第二支撑层，所述背极板位于所述振膜层上，所述第二支撑层位于所述振膜层与所述背极板间，使得所述背极板与所述振膜层相隔，所述第二支撑层的所述中间部分为空，所述振膜层、所述第二支撑层、所述背极板中的任意至少一层设有所述通道。优选地，所述振膜层和/或所述背极板设有所述通道，所述通道的长度大于所述振膜层和/或所述背极板的所述周边部分的宽度。根据本技术的实施例的MEMS结构，当较强的气流进入该MEMS结构时，结构层周边部分的通道可以泄放其中至少部分气流，使得结构层受到冲击变小，避免损坏，提高MEMS结构的寿命和稳定性。在优选的实施例中，结构层在通道处设有凸起，加强了结构层在通道处的强度，使得MEMS结构的可靠性更高。在优选的实施例中，结构层中的至少两层设有该通道，并且通道在不同的结构层上的位置相互错开，保证MEMS结构具有更强的抗气流冲击能力的同时结构的强度仍然可靠。附图说明通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1a至图1c分别示出根据本技术第一实施例的MEMS结构的立体图、立体分解图及俯视图。图2a至图2d分别示出根据本技术第二实施例的MEMS结构的立体图、立体分解图及俯视图。图3a至图3c分别示出根据本技术第三实施例的MEMS结构的立体图和立体分解图及俯视图。图4a和图4b分别示出根据本技术第四实施例的MEMS结构的立体图和立体分解图。图5a至图5c分别示出根据本技术第五实施例的MEMS结构的立体图和立体分解图及底视图。图6a至图6b分别示出根据本技术第六实施例的MEMS结构的立体图和立体分解图。图7a至图7c分别示出根据本技术第七实施例的MEMS结构的立体图和立体分解图及底视图。图8a至图8c分别示出根据本技术第八实施例的MEMS结构的立体图和立体分解图及底视图。图8d示出根据本技术第八实施例的MEMS结构的振膜层的立体图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本技术。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。应当理解，在描述器件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将器件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将采用“A直接在B上面”或“A在B上面并与之邻接”的表述方式。在本申请中，“A直接位于B中”表示A位于B中，并且A与B直接邻接。在下文中描述了本技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本技术。在下文中将以MEMS麦克风为例说明MEMS结构及制造该MEMS结构中用到的方法。可以理解，采用类似的方法能够制造与MEMS麦克风类似结构的各种类型的MEMS传感器和执行器。图1a至图1c分别示出根据本技术第一实施例的MEMS结构的立体图、立体分解图及俯视图，其中俯视图中隐藏了部分结构。该MEMS结构例如是MEMS麦克风，包括衬底110以及位于衬底110上的结构层。结构层为至少一层，本实施例中，结构层包括：振膜层120、位于振膜层120上的背极板130、位于振膜层120与衬底110之间的第一支撑层140、位于振膜层120与背极板130之间的第二支撑层150。衬底110例如为体硅衬底、绝缘体上硅(SOI)衬底等。衬底110包括相对的第一表面和第二表面。其中衬底110设有贯穿其相对两个表面的通孔111，本实施例中，通孔111为MEMS麦克风的声腔。结构层在本实施例中为多层，每层结构层包括与通孔111对应的中间部分和环绕该中间部分的周边部分。第一支撑层140及第二支撑层150的材料例如为氧化硅或氮化硅。第一支撑层140位于振膜层120与衬底110间，其中间部分为空，仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MEMS结构，其特征在于，包括：衬底，所述衬底设有贯穿其相对两个表面的通孔；结构层，所述结构层位于所述衬底上，所述结构层为至少一层，所述结构层中的每层包括与所述通孔对应的中间部分和环绕所述中间部分的周边部分，其中，所述结构层中的至少部分层设有贯穿所述周边部分向外界延伸的通道。

【技术特征摘要】
1.一种MEMS结构，其特征在于，包括：衬底，所述衬底设有贯穿其相对两个表面的通孔；结构层，所述结构层位于所述衬底上，所述结构层为至少一层，所述结构层中的每层包括与所述通孔对应的中间部分和环绕所述中间部分的周边部分，其中，所述结构层中的至少部分层设有贯穿所述周边部分向外界延伸的通道。2.根据权利要求1所述的MEMS结构，其特征在于，所述通道从所述结构层的中心向四周辐射分布。3.根据权利要求1所述的MEMS结构，其特征在于，所述结构层在所述通道处设有凸起。4.根据权利要求1所述的MEMS结构，其特征在于，所述结构层中的至少两层设有所述通道。5.根据权利要求4所述的MEMS结构，其特征在于，所述通道在不同的所述结构层上的位置相互错开。6.根据权利要求1所述的MEMS结构，其特征在于，所述MEMS结构为MEMS麦克风，所述通孔为所述MEMS麦克风的声腔，所述结构层包括：振膜层，设置成使声信号能通过所述声腔到达所述振膜层。7.根据权利要求6所述的MEMS结构，其特征在于，所述振膜层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：万蔡辛，朱佳辉，黄慧宇，
申请(专利权)人：北京卓锐微技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11